金刚石工具中微量元素的性质及作用
金刚石工具分类及属性
金刚石工具的分类及属性Diamond Tools 金刚石工具是指用结合剂把金刚石（一般指人造金刚石）或者立方氮化硼制作成一定形状、结构、尺寸，并用于加工的工具产品。
金刚石工具如果按照用途分，可以分为金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具、修整工具和拉丝模等。
在上一篇《超硬磨具的分类及属性》中，这里把超硬磨具也就是金刚石磨削工具独立出来了，其余的归入本分类中。
以下是详细的分类及属性。
如图1所示，金刚石工具目前在这里被分为9个二级分类和24个三级分类。
针对产品数量众多的产品，比如金刚石锯片和，金刚石绳锯、线锯和金刚石刀具等添加了属性，对于数量少的目前只给出了商标和型号两个属性，具体如下：一、Diamond Saw Blades 金刚石锯片金刚石锯片一般是指金刚石圆锯片（Circular Saw Blades ），但金刚石带锯（Band SawBlades ）和金刚石排锯（Gang Saw Blades ）也应归属于金刚石锯片。
金刚石锯片是一种切割工具，广泛应用于石材，陶瓷等硬脆材料的加工。
金刚石锯片主要由两部分组成；基体与刀头。
基体是粘结刀头的主要支撑部分，而刀头则是在使用过程中起切割的部分。
金刚石锯片可以按照工艺分，也可按照外观或者应用分类。
在本文，这些被作为属性来定义一款金刚石锯片。
Style 外观：Continuous Rim 连续式、Contour Blade 轮廓切割、Ring Saw 环锯片、Segmented 节块式、Turbo 涡轮形、Tuck Point 开槽片、Other；Weld Type 工艺：Sintered 烧结、Brazed 焊接、Laser Brazed 激光焊接、Electroplated 电镀、Other；Diameter 直径：收集了100mm-900mm的常见金刚石锯片直径供用户选择；Sawing Condition 应用环境：Dry 干切、Wet 湿切、Wet / Dry 干湿两用；Concentration 浓度：200%、150%、125%、100%、75%、50%、25%Materials Sawed 应用材料：Asphalt 沥青、Brick 砖块、Concrete 混凝土、Granite 花岗岩、Glass 玻璃、Marble 大理石、Porcelain 瓷器、Refractory 耐火材料、Stone 石头、Slate 石板、Tile 瓷砖、Universal 通用、Other应用材料属性可以让供应商选择多个，但我们不建议每次都全选，可以根据实际情况选择，如果适用于多种材料，建议直接选择Universal 通用。
金刚石工具在光学玻璃加工中的应用
金刚石工具在光学玻璃加工中的应用随着信息产业的迅速发展光学元件广泛地应用在各种电子设备中, 对其加工的精度和质量要求越来越高,传统的加工工艺和工具很难满足其加工要求, 尤其在金刚石工具方面, 无论从其结构和内在的质量方面的要求越来越特殊化, 针对性要求越来越强。
因此在该领域对传统金刚石工具结构的改造和内在质量的提高就显得越来越重要。
该领域的金刚石工具主要包括粗加工中铣磨平面和球面的铣磨砂轮, 磨边用的磨边砂轮,精加工中的精磨片及面磨, 超精片及抛光片;另外还有下料用的锯片等。
1、光学玻璃加工用金刚石工具的主要种类铣磨砂轮光学玻璃的铣磨是粗加工的主要方式, 它分平面和球面铣磨砂轮。
平面铣磨砂轮的直径一般大于100mm, 而球面铣磨的砂轮直径一般小于100mm , 砂轮粒度一般为60#～180# , 浓度一般为50%～100%, 结合剂为青铜。
金刚石磨边砂轮金刚石磨边砂轮主要是对光学零件的外圆进行磨加工, 其几何形状和尺寸见图2和表2, 其结合剂有两种, 一种是电镀镍基结合剂, 一种为烧结青铜结合剂。
其粒度一般在230/270 -M28/20 , 浓度为电镀的100%-200%, 青铜的为50%-100%。
精磨片、超精磨片精磨片和超精磨片是对粗加工后的光学零件进行精加工, 使其在使用时充分展现它的光学性能。
精磨和超精磨有平面加工也有球面加工。
精磨片一般选用青铜、铁基、镍基或钴基结合剂, 而超精磨一般选用树脂有机结合剂。
精磨片粒度一般在325/400 ～10/5 , 浓度为100%~35%, 而超精磨片粒度一般在14/8 ～7/5范围内, 浓度为50 %～25 %。
抛光片抛光片主要是用于提高光学零件的表面光洁度,保证一定的光圈, 同时降低表面变质层的加工。
主要形状如同精磨片和超精磨片, 结合剂为树脂,磨料为氧化铈和少量的金刚石微粉。
2、光学玻璃加工中金刚石制品的合理选择光学玻璃加工中金刚石制品的合理选择主要是指根据被加工光学玻璃元器件的形状、牌号、加工质量要求和加工工艺, 对金刚石工具的形状尺寸、结合剂类型、金刚石粒度、金刚石浓度、结合剂软硬度等进行选择。
金刚石工具的性能、应用研究与进展
刀头上垒剐石颗粒有序排列等距成行分布，显著 砸长ｒ盘刚石钳片的使用寿命，提高了锯切教率。
Ｓ
制造过程较为简单；资金投人量少；金刚石的出刃
度高。根据测定．电镀金刚石磨具的金刚石出刃
Ｐ叶ｕｎ等人的试验研究Ⅲ，用有序排州金刚
石颗粒锯片对花岗石进行切边修整．与金刚石颗
３．５２
纯金刚石 高ＰＣＤ于２—３倍 约７００℃ 差
３．５１
含钻等粘结剂成分 与金刚石颗粒有关 约５００ 较好
４．１ ｏＣ
差
１０００—２２００ ３．４
略差
７５０～１５００ ５．５
较好
５６０ ６．９
应用场合
精驾淼黔鼍㈣’粗躲黜。
和金刚石厚膜涂层（ＴＤＦ）工具两种。
２．３．１
ＳＤ工具是金刚石工具中最耐磨的材料。它 本身质地细密，经过精细研磨，切削刃的刃口圆弧 半径可小到０．０１～０．００２
Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｏｆ
ｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ＪｏｔＬｒｌｌａｌ
ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
ｃａｒｂｏｎ／ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｂｌａｔｉｖｅ ｔｏｍ－ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ－
ｇＹ，１９９９，８８（１—３）：４３—５０．
［９］柴津薇，王光祖．ＰＤＣ的制备技术及其参数对产品
特性的影响［Ｊ］．超硬材料工程，２００７，１９（６）：３７—
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｖｉｄｅｓ
ａ
ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ａｐｐｆｉｃａｆｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｄｉａ－
ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉａｍｏｎｄ ｔｏｏｌｓ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Cr在金刚石工具胎体材料中的作用
注 :1 # 、2 # 、3 # 、4 # 除 Cr 外胎体材料配方相同 ; 5 # 、6 # 除 Cr 外 胎体材料配方相同 。
从表 1 中可以看出 ,无论是在钴青铜胎体材料 还是在铁青铜胎体材料中 ,Cr 的加入均使烧结试样 的强度和硬度提高 ;Cr 对钴青铜胎体材料的强化作 用大于其对铁青铜的强化作用 。
2) (State key lab for powder metallurgy , CSU T , Changsha 410083)
Abstract : The diffusion of chromium in matrices and t he binding condition between matrices and diamonds were studied by means of optical microscope , SEM , EPMA and XRD etc. The results revealed t hat , during t he hot press sintering at 820 ℃,t he diffusing layer of about 4～10μm and 8～20μm was formed in cobalt - bronze and iron bronze based matrices respectivly , and t he solubility of chromium inα- Fe 、γ- Co andα- Cu was decreased in or2 der. The chromium obviously strengt hened t he matrices , but it hardly showed any improvement of binding condition between t he matrices and diamonds. Key words : chromium ; matrix ; diamond
金刚石工具胎体中铁(Fe)元素的作用
金刚石工具胎体中铁（Fe）元素的作用（1）优点铁是极廉价的元素，在金刚石工具中的用量日渐增多，铁用在金刚石工具中有如下优点：1）价格低廉；2）铁与济南市有较好的润湿性，接触角为50°，优于钴和镍；3）液相时铁与金刚石的附着功为3.4×10-7J/cm2，也优于钴和镍；4）可以形成多种碳化物，如渗碳体型（Fe3C）和ε型碳化物（Fe2C），有硼参与可形成Fe23（CB）6和Fe3（CB），有W、Mo参与时，形成M6C型碳化物（Fe3W3）C和（Fe3Mo3）C；5）与骨架材料的相容性很好，液相时与WC的接触角接近于0，对TiC的接触角也很低；6）Fe具有比Cu、Ni、Co低的线胀系数，其值为11.7×10-6/℃，更接近金刚石的线胀系数，对防止冷却裂纹的出现起一定的作用；7）烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度，反而会提高金刚石在胎体中的把持力；8）对于铁基合金的性能是否能接近或达到钴基合金的性能。
（2）铁在金刚石工具中有如下不足；1）铁基胎体的变形性大于钴基胎体；2）铁基胎体的耐磨性高于钴基胎体；3）铁基胎体中的低熔点金属容易发生流失；4）铁基胎体的工具不够锋利。
（3）为了正确认识铁在金刚石工具中的作用，作如下几点说明：高温下铁对金刚石的蚀刻虑远比镍、钴都高，但是实验表明，1000℃以下烧结，金刚石只被轻度蚀刻，并不影响金刚石的强度；金刚石表面被蚀刻的碳并不以石墨形态分布在金刚石表面，而是扩散到金刚石表面的含铁金属膜中，按一定的规律分布。
使铁（钢）在高速状态下与金刚石对磨，金刚石会被眼中磨蚀加工。
利用这一特性，可以加工天然钻石。
铁基金刚石工具不锋利的原因是铁比钴耐磨，比钴变形大。
铁基结合剂金属不锋利的原因是铁比钴耐磨，比钴变形大。
铁基结合剂工具烧结流失是由于铁与铜基合金中的低熔点金属的溶解度过低造成的，适量加一些互溶性好的元素即可减少流失。
冶金铜基金刚石工具研究进展.
冶金铜基金刚石工具研究进展金刚石具有极高的硬度、极强的耐磨性和优良的物理机械性能。
以金刚石颗粒为磨料，与金属胎体经过混合烧结工艺制取的金刚石工具，由于充分利用并有效发挥了金刚石本身超硬、超耐磨、耐高温、耐腐蚀等优异的综合性能，成为加工玻璃、花岗岩、大理石等硬脆材料不可替代的新型工具。
金刚石工具的工作层部分由金刚石磨料和胎体组成。
金刚石颗粒需要胎体的镶嵌把持才能发挥作用，金刚石工具的性能常常由胎体性能的质量来决定，其工作性能的发挥与胎体的性能是密切相关的。
由于烧结 Cu 基胎体脆而不粘，对金刚石有足够的固结力和粘结力，所以 Cu 基金刚石工具锋利、韧性好; 另外 Cu 基金刚石工具具有烧结温度低、成形性能好等特点，得到广泛应用。
但相对于 Co 基胎体，Cu 基胎体也有其自身的一些弊端，如对金刚石润湿性较差，造成金刚石工具强度、硬度低; 对金刚石的把持力较低，切削时会发生金刚石脱落，使实际参与切削的金刚石数量减少，导致宏观破碎率增加，耐磨性降低［1］。
为了克服以上缺点，科研人员将很多先进技术应用到 Cu 基金刚石工具中，例如预合金化技术、稀土元素等的应用。
本文从 Cu基胎体的分类、金刚石表面金属化技术在 Cu 基金刚石工具中的应用、预合金化技术在 Cu 基金刚石工具中的应用、稀土元素在 Cu 基金刚石工具中的应用等方面，综述 Cu 基金刚石工具的研究现状。
1 Cu 基胎体的分类众所周知，纯 Cu 液态对碳是呈惰性的，在 Cu-C内界面上很难发生扩散。
在Cu 中添加少量的合金元素，目的是改善 Cu 对金刚石的润湿，即降低接触角和提高 Cu 合金对金刚石的粘结强度，以此来达到工具中金刚石不过早脱落，提高金刚石工具使用性能的目的。
所以通常采用其它合金元素与 Cu 一起作为金刚石工具的胎体材料。
根据合金元素种类的不同，Cu 基胎体可分为以下几类:1) 青铜基胎体青铜基胎体是在 Cu 中加入强化元素 Sn 或再加入其它元素，青铜基胎体在金刚石工具中应用比较普遍。
金刚石工具
金刚石工具的发展方向
• 高性能、高精度、高效率的金刚石工具 • 绿色环保、可持续生产的金刚石工具 • 智能化、自动化的金刚石工具
金刚石工具的市场竞争格局与影响因素
金刚石工具的市场竞争格局
• 金刚石工具市场竞争激烈，国内外企业纷纷进入市场 • 金刚石工具市场呈现出品牌化、高端化的发展趋势
金刚石工具市场的影响因素
金刚石工具的涂层技术
• 涂层是在金刚石工具表面涂覆一层高性能材料，提高工具的性能 • 涂层技术可制得具有较好耐磨性、抗腐蚀性和加工性能的金刚石工具
金刚石工具的焊接与钎焊技术
金刚石工具的焊接技术
• 焊接是将金刚石工具与其他材料连接在一起，提高工具 的强度和耐用性 • 焊接技术可制得具有较高强度和耐磨性的金刚石工具
金刚石工具的热稳定性
• 金刚石在高温下不易发生氧化和烧结，能保持较好的热稳定性 • 金刚石工具在高温环境下加工时，使用寿命较长
03
金刚石工具的应用领域与案例分析
金刚石工具在石材加工中的应用
金刚石工具在石材加工中的应用
• 金刚石工具可用于大理石、花岗岩等硬质材料的切割、磨光 • 金刚石工具能提高石材加工的效率和质量，降低生产成本
• 金刚石硬度仅次于自然界最硬的物质——钻石 • 金刚石工具的硬度可高达HRA90以上，远高于其他磨料
金刚石工具的耐磨性
• 金刚石具有极高的耐磨性，能长时间保持锋利 • 金刚石工具在高速切削和加工过程中，磨损量较小，使 用寿命较长
金刚石工具的高速切削与加工能力
金刚石工具的高速切削能力
• 金刚石工具在高速切削过程中，能保持较高的精度和表 面光洁度 • 金刚石工具适用于高速切削和高效加工各种材料
• 金刚石颗粒：作为磨料，用于去除材料表面的多余物质 • 基体：作为载体，将金刚石颗粒固定在一起，保证工具的形状和强度 • 辅助材料：如粘结剂、电镀层等，用于改善金刚石工具的性能和寿命
金属基金刚石工具结合剂中添加合金元素的研究进展-v11终稿
金属基金刚石工具结合剂中添加合金元素的研究进展司卫征袁慧张凤林王成勇(广东工业大学机电工程学院广州510006)摘要本文综述了金属基金刚石工具结合剂中添加各种合金元素的研究进展。
重点阐述了骨架材料、碳化物形成元素、稀土、非金属元素等在金属结合剂的作用及其影响机理。
关键词：金刚石工具，金属结合剂，合金元素Research advances of adding alloying elements in the bondof metal matrix diamond toolsSi Weizheng Yuan Hui Zhang Fenglin Wang Chengyong(Faculty of Mechanical & Electronic Engineering, Guangdong University ofTechnology, Guangzhou 510006, China)Abstract：In this paper the advances of several kinds of alloying elements added in the bond of metal matrix diamond tools are summarized. The effect and working mechanism of skeleton material, carbide-forming elements, rare-earth and non-metallic elements in the bond are discussed. Keywords: diamond tools, metal bond, alloying elements1.引言金刚石由于其极高的硬度被广泛应用于地质勘探和脆硬材料的切割、磨削及抛光等领域。
在最常用的金属基金刚石工具中，金刚石是切削元件，金属胎体用来固结切削元件，并使之有适当的出刃。
天然金刚石工具金刚笔又名金刚石修整笔：金刚石工具
石呈层状分布；
P 系列：金刚石呈排状分布；F 系列：金刚 Biblioteka 呈粉状分布。我们郑重承诺：
1、产品全部实行质量三包。
2、根据使用要求，提供对产品的改进设计
忙碌的人们，我应该先说感谢，再说对不起。有一
方案。
3、制作快捷，供货及时，如有质量问题在
接到通知 24 小时之内，保证给予解决，必要时
派出技术人员及时处理并配备代用品，以保证正
用粉末冶金技术,通过高温热压烧结,把金
刚石固定在有一定规格的柄体上。使用破裂的金
刚石参加修整时不易脱落。杂质,汽泡部位在参 与修整时不易爆失,是比较经济的砂轮修整工具。
根据其不同的排列和结构,形成多种规格的金属
笔,以适应不同磨床的砂轮修整。 L 系列：金刚石呈链状分布；C 系列：金刚
忙碌的人们，我应该先说感谢，再说对不起。有一
天然金刚石工具金刚笔俗称：金刚笔；又名
金刚石修整笔,砂轮修整器，砂轮笔；金属笔等
等主要用于修整磨钝的砂轮。
砂轮磨削了一段时间后，因砂粒自身的磨钝
及所磨工件脱落的杂屑堵塞了表面的缝隙，导致
砂轮不够锋利，不能正常磨削。这时就需要用金 刚笔来修复磨钝的砂轮，使表面磨钝的砂粒脱落。
忙碌的人们，我应该先说感谢，再说对不起。有一
常生产。 4、经常回访的使用情况，利用专业知识指
忙碌的人们，我应该先说感谢，再说对不起。有一
导与服务。
2dp0f6c7a 金刚石工具金刚石锯片
2第二章 金刚石工具制造的
从制得的粉末特性来看，电解法有提纯的过 程。同时所制得的粉末较纯；同时，电解法制取 的粉末一般为树枝状，压制性较好；电解法制取 的粉末粒度也易于控制。
一、还原法
是用还原剂还原金属氧化物及盐类来生 产金属粉末的一种方法。还原剂及被还原物 可呈固态、气态及液态。
MeO+X=Me+XO
凡是对氧的亲和力比被还原的金属对氧的 亲合力大的物质，都能作该金属氧化物的还原 剂。
许多金属的氧化物可以在一定温度下被碳
还原，用固体碳还原铁的氧化物是还原法生
产金属粉末的一个典型例子。
在钴基胎体材料中添加碳化物形成元素的研究较少，表４ -1给出了铬对钴基胎体材料性能及含金刚石胎体材料性能的影 响。加入1wt％Cr胎体材料的抗弯强度明显提高,超过1wt%Cr 抗弯强度略有下降，但仍比不加铬高，为了研究铬对胎体材料 和金刚石之间粘结性能的影响，制备了金刚石浓度为35％的 试样(每cm3胎体含金刚石4.4克拉时的浓度定义为100％)。试 验结果表明，含金刚石胎体材料的抗弯强度(用σdia表示)随铬 含量增加而提高，近似呈线性关系。
(5)钛和铬。钛和铬作为碳化物形成元素在胎体中的作用较为复杂, 所作的研究工作也比较多,本节重点介绍在Co-Cu系胎体中钛和铬 的作用。主要是通过提高粘结能力提高胎体的强度和抗弯强度
一、铬对胎体材料性能的影响
铬是一种强碳化物形成元素。在铜基合金中添加少量铬可 以降低铜基合金对金刚石的浸润角，并提高铜基合金对金刚 石的粘结强度。
在一定条件下氢可以还原铜、铁、镍、钴、
金刚石工具常用元素教案
钴（Co） 钨（W） 镍（Ni） 铁（Fe） 铜（Cu） 锡（Sn）
密度
8.9
19.3
8.9
7.86
8.93
7.3
熔点
1495
3370
胎体中优点
胎体中缺点 价格趋势
较易磨损，易 于出刃 良好的成形性 与烧结性 胎体抗弯强度 高，硬度较高 对金刚石有较 强的把持力 对WC有良好的 粘结性
直接使用特性
生产工艺特性 环境保护特性
胎体的耐磨性
过高
胎体很难超前磨损 锋利度低 干切易烧刀头 湿磨性
适宜 胎体磨损合适 锋利度高，寿命长 可持续出刃
过低
胎体过快磨损 金刚石过早脱落 寿命低 甚至出现偏磨
胎体的把持性
机械把持力
冷却收缩包镶力，与胎体 弹性模量有关
冷却相变增容包镶力，胎 体有相变，且体积增大
锋利度
单质粉高温烧结， 预合金粉烧结， 胎体尽可能的合 金化，注重寿命
骨架与粘结剂设 计。兼顾锋利度
和寿命
金刚石工具切割理论模型
结合剂又叫胎体，Bond，可分为： 金属基（建设类全部产品，精密类部分产品） 树脂基（精密类部分产品） 陶瓷基（暂无）
胎体（Bond）的特性
胎体六大特性
耐磨性 把持性 安全性 烧结性 压制性 环保性
会提高胎体烧 结温度 战略资源，国 内稀缺矿，受 国际大环境影 响，价格持续 上涨
1538
较耐磨，出刃 性不如Co基 可形成多种碳 化物，与骨架 材料的相容性 很好 价格低廉
对工艺要求非 常严格
矿藏丰富，制 备工艺成熟， 价格上下浮动 区间不大
1083
混凝土用金刚石工具专业指南
混凝土用金刚石工具专业指南一、混凝土用金刚石工具是啥？咱得先搞清楚混凝土用金刚石工具是个啥玩意儿。
其实啊，这就是专门用来对付混凝土的一些工具，金刚石嘛，超级硬的那种，就像金刚不坏之身似的。
这些工具就利用金刚石的超硬特性，在混凝土这种硬邦邦的材料上大显身手。
比如说，有金刚石锯片，就像一个超级锋利的大圆盘，在混凝土上来回那么一切，混凝土就像豆腐一样被切开啦。
还有金刚石钻头呢，往混凝土里一钻，那速度也是杠杠的。
二、为啥要用金刚石做混凝土工具呢？你想啊，混凝土那可是相当硬的。
普通的工具在它面前就像小绵羊碰到大老虎，根本不管用。
但是金刚石不一样啊，它可是硬度之王。
用金刚石做工具，就好比给战士穿上了最坚固的铠甲，那在混凝土的战场上肯定是所向披靡。
而且金刚石还很耐磨呢，不会用几下就坏掉了。
这样一来，在处理混凝土的时候，效率就特别高，能节省好多时间和力气。
不像那些普通工具，没弄几下就不行了，还得频繁更换，多麻烦呀。
三、常见的混凝土用金刚石工具有哪些？1. 金刚石锯片。
这可是最常见的啦。
有不同的尺寸和形状呢。
大的锯片可以用来切割大块的混凝土板，就像切蛋糕一样，只不过这个“蛋糕”硬得很。
小的锯片可以做一些精细的切割工作，比如在混凝土墙上开个小口子之类的。
而且锯片的齿形也有讲究，有的是平齿，切割比较平稳；有的是波浪齿，切割的时候速度更快，各有各的妙处。
2. 金刚石钻头。
这个就像是混凝土里的小钢炮。
无论是在建筑施工中打桩，还是在装修的时候在墙上打孔装个空调啥的，都离不开它。
不同的钻头适用于不同的场景，有的钻头适合钻深孔，有的则适合在表面打一些浅孔。
3. 金刚石磨轮。
当我们想要把混凝土表面打磨得光滑平整的时候，就轮到金刚石磨轮出场了。
它就像一个超级打磨器，在混凝土表面欢快地转呀转，不一会儿，粗糙的表面就变得像镜子一样光滑了。
四、怎么挑选混凝土用金刚石工具呢？这挑选可大有学问呢。
首先看质量。
质量不好的金刚石工具，那就是个坑。
金刚石工具中用常见的粉料及特点
金刚石工具中用常见的粉料及特点金刚石工具的原材料，除金刚石之外，其它主要为粉末，这些粉末可以是金属、非金属，也可以是合金、化合物。
金刚石工具采用的粉末，不仅仅对化学成分有一定的要求，而且对粉末颗粒的大小、形状、松装比重、压制性、烧结性等也有不同的要求,这取决于金刚石工具的用途、品种、生产工艺等因素。
1常见的金属粉料及特点（A）铜粉：电解法制取，颗粒形态为树枝状，玫瑰红色，氧化后颜色发暗，严重时变成黑色粉末。
作为结合剂材料，铜粉的主要优点有：电解铜粉成型性好，广泛用于冷压成型后烧结；纯铜对碳化物和骨架材料的相容性很好，如W、WC；铜可与Sn、Zn、Mn、Ni、Ti等制成性能优异的合金，价格远低于钴粉。
（B）铁粉：有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉，顾名思义还原铁粉用还原法制取，电解铁粉电解法制取，羰基铁粉通过热离解羰基化合物制取。
作为结合剂材料，铁粉的优点有：价格低，与金刚石有好的润湿性；与骨架材料（WC）的相容性很好；一定温度烧结时铁对金刚石的轻度刻蚀并不损失金刚石的强度，反而会提高金刚石在胎体中的把持力。
刻蚀作用实质是金刚石中的碳原子溶入铁中并向其中扩散的过程，金刚石未发生结构及强度变化。
（C）钴粉：不规则海绵状，还原法制取，作为粘结剂，其综合性能最好。
是一种优异的粘结剂材料，国外发达国家用的较多，其主要优点有：优良的成型性和可烧结性；可使胎体的抗弯强度提高；和金刚石的粘结力大，润湿性好；胎体的韧性好、自锐性好。
由于价格昂贵，国内以铁代钴的研究很多，选择合适的粉末、合理的烧结工艺可获得钴基粘结剂相似的性能。
钴的缺点是：价格昂贵；松装密度太小，易造成投料困难。
另外使压制磨具设计宽度和高度变大，手装料热压模具高度加大，从而使模具成本提高。
（D）镍粉：不规则树枝状，电解法制取。
优点：适于制作重载荷下作用的工具，具有出色的强韧性；可以减少铁铜基胎体的烧结损失（铜镍无限互溶）；镍与铁、钴搭配可以得到另人满意的综合性能，如小的变形和适度耐磨性。
金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用
金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用钴粉末在工业上有着广泛的应用，它的最常见的用途之一是制造金刚石工具，金刚石工具具有非常高的耐磨性，可以有效降低金属加工和机械加工过程中的损耗。
因此，研究钴粉末在金刚石工具制造中的应用是非常重要的。
本文重点讨论了钴粉末在金刚石工具制造中的应用，并从微结构和抗磨性两方面分析了钴粉末与金刚石工具之间的关系。
本文还介绍了利用预合金技术调整钴粉末的组成，实现其更优化的微结构及性能，从而提高金刚石工具的质量。
最后，本文还提出了未来研究方向和潜在应用领域。
研究表明，通过金属预合金技术，可以有效调整钴粉末的成份特性，实现其结构的优化。
此外，由于预合金粉末的稳定性，可以有效防止钴粉末在金刚石材料中的氧化作用而影响抗磨性。
同时，预合金粉末的颗粒尺寸较小，可以形成紧密的结构，改善金刚石工具的力学性能和耐磨性。
因此，金刚石工具中使用预合金钴粉末可以提高其抗磨性，延长工具的使用寿命。
总之，研究表明，钴粉末在金刚石工具制造中具有重要的作用。
通过预合金技术实现钴粉末的优化，可以改善金刚石工具的力学性能和耐磨性，提高其使用寿命和实用性。
未来研究的重点将是利用预合金技术改进钴粉末的性能，为金刚石工具制造提供更佳的基础。
- 1 -。
金刚石工具分类及属性
金刚石工具的分类及属性Diamond Tools 金刚石工具是指用结合剂把金刚石（一般指人造金刚石）或者立方氮化硼制作成一定形状、结构、尺寸，并用于加工的工具产品。
金刚石工具如果按照用途分，可以分为金刚石磨削工具、金刚石锯切工具、金刚石刀具、金刚石钻探工具、修整工具和拉丝模等。
在上一篇《超硬磨具的分类及属性》中，这里把超硬磨具也就是金刚石磨削工具独立出来了，其余的归入本分类中。
以下是详细的分类及属性。
如图1所示，金刚石工具目前在这里被分为9个二级分类和24个三级分类。
针对产品数量众多的产品，比如金刚石锯片和，金刚石绳锯、线锯和金刚石刀具等添加了属性，对于数量少的目前只给出了商标和型号两个属性，具体如下：一、Diamond Saw Blades 金刚石锯片金刚石锯片一般是指金刚石圆锯片（Circular Saw Blades ），但金刚石带锯（Band Saw Blades ）和金刚石排锯（Gang Saw Blades ）也应归属于金刚石锯片。
金刚石锯片是一种切割工具，广泛应用于石材，陶瓷等硬脆材料的加工。
金刚石锯片主要由两部分组成；基体与刀头。
基体是粘结刀头的主要支撑部分，而刀头则是在使用过程中起切割的部分。
金刚石锯片可以按照工艺分，也可按照外观或者应用分类。
在本文，这些被作为属性来定义一款金刚石锯片。
Style 外观：Continuous Rim 连续式、Contour Blade 轮廓切割、Ring Saw 环锯片、Segmented 节块式、Turbo 涡轮形、Tuck Point 开槽片、Other；Weld Type 工艺：Sintered 烧结、Brazed 焊接、Laser Brazed 激光焊接、Electroplated 电镀、Other；Diameter 直径：收集了100mm-900mm的常见金刚石锯片直径供用户选择；Sawing Condition 应用环境：Dry 干切、Wet 湿切、Wet / Dry 干湿两用；Concentration 浓度：200%、150%、125%、100%、75%、50%、25%Materials Sawed 应用材料：Asphalt 沥青、Brick 砖块、Concrete 混凝土、Granite 花岗岩、Glass 玻璃、Marble 大理石、Porcelain 瓷器、Refractory 耐火材料、Stone 石头、Slate 石板、Tile 瓷砖、Universal 通用、Other应用材料属性可以让供应商选择多个，但我们不建议每次都全选，可以根据实际情况选择，如果适用于多种材料，建议直接选择Universal 通用。
金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用
金刚石工具预合金代钴粉末的研究及应用金刚石工具是目前使用最为广泛的硬质合金刀具，其硬度、耐磨性和耐腐蚀性能表现优异，被广泛应用于石油、化工、机械制造等领域。
而金刚石工具的制造过程中则需要使用到预合金代钴粉末。
预合金代钴粉末是一种新型的金属材料，其主要成分是钴、铬、钼等金属元素与其他元素的合金化合物。
它具有高硬度、高韧性、高耐磨性、高耐腐蚀性等优良性能，成为金刚石工具制造的重要原材料。
在金刚石工具制造中，预合金代钴粉末通常被用作粘结剂。
将粉末与金刚石颗粒混合后，通过高温高压的加工技术，制成金刚石工具。
这种加工方式不仅可以提高金刚石颗粒的密实度和硬度，还可以保证粘结剂与金刚石颗粒之间的均匀性和稳定性。
同时，预合金代钴粉末在制造过程中，还可以起到一定的增强和调节金刚石颗粒性能的作用。
除了在金刚石工具制造中的应用外，预合金代钴粉末还被广泛应用于汽车、机械、航空航天、电子等领域。
比如，它可以作为高温合金、耐腐蚀合金、铸造合金等材料的主要成分，具有重要的工程应用价值。
总之，预合金代钴粉末在金刚石工具制造中的应用，为工具的高品质、高性能、高效率提供了坚实的保障。
未来，预合金代钴粉末的研究和应用将会更加广泛和深入，推动更多领域的技术创新和发展。
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金刚石工具中合金元素的基本性质与作用
金刚石工具中合金元素的基本性质与作用金属的分类1、按密度：重金属（﹥4.5g/cm3）轻金属（﹤4.5g/cm3）2、按冶金传统：黑色金属：Fe 、Cr、Mn有色金属：除Fe 、Cr、Mn外3、壳中含量：常见金属：Zn、Mg、Fe、Al稀有金属：Ta钽、Mo钼按地一. Fe的基本性质1.1 Fe 的物理性质：具有银白色光泽的金属l良好的导电性、导热性和延展性，密度较大（7.86g/cm3）熔点（1535℃）、沸点较高。
图1.1纯Fe棒照片1.2 Fe的化学性质1、与非金属反应：2Fe+3Cl2 = 2FeCl3 3Fe+2O2 = Fe3O42、与酸反应：Fe+2HCl = FeCl2+H2↑常温：遇到浓H2SO4、浓HNO3会发生钝化3、与盐反应：Fe+CuSO4= FeSO4+ CuCu包Fe的化学反应方程式4、与水反应：3Fe＋4H2O(g) = Fe3O4+4H2烧结时，受潮铁粉会产生严重氧化二.Fe在金刚石工具中的作用2.1 Fe的基本作用：1、是金刚石工具中最基本、最常用的胎体烧结成分。
2、常用的铁粉有还原铁粉、电解铁粉和羰基铁粉（Fe(CO)5）。
其中羰基铁粉颗粒细、使用效果好，价格高，常用于高档工具。
对于传统的铁基金刚石工具，使用羰基铁粉能提高基体对金刚石的把持力，提高基体的耐磨性能。
3、在金刚石工具胎体中与Ni、Cu、Sn等元素共同作用，形成烧结组织，共同把持金刚石。
4、是烧结胎体中的基本耐磨相。
5、胎体中的Fe含量高时，胎体的烧结温度提高、硬度提高、耐磨性提高，但工具的锋利度下降。
6、花岗岩小锯片、中径花岗岩锯片、大直径花岗岩锯片（大刀头）、低档薄壁钻、陶瓷滚筒、磨边轮、磨块中Fe的含量较高。
图2.1电解Fe粉的SEM形貌图2.2 Fe在金刚石工具中的基本特性：1、Fe在1550℃下对金刚石的润湿角为50°，比Ni、Co稍低，但却具有对金刚石最高的附着功，约为3040×10-7J／cm2，说明Fe和金刚石的界面结合最牢固；2、Fe的热膨胀系数为11.7×10-6／℃，比Cu、Ni、Co都低，在加热及冷却过程中的体积效应也要比Cu、Ni、Co基粘结剂小一些；3、Fe基粘结剂具有广谱性，可广泛应用于软岩、中硬岩、硬岩等的切割工具中。
关于金刚石工具制造的研究报告
关于金刚石工具制造的研究报告：1. 单元素金属粉混合配方的缺陷2. 预合金粉的优势3. 被加工材料分类及意义4. 佛刚预合金粉所适用的工具5. 工具的使用条件对选择预合金粉的影响6. 生产工艺对选择预合金粉的影响7. 金刚石对选择预合金粉的影响1. 单元素金属粉混合配方胎体的缺陷1.1 通常单元素金属粉的沌度高(≥99%),活性较大,易氧化,易吸潮,保质期较短1.2 当金属粉混入其它杂质元素时,因混入的种类、数量的不同,而引起性质的变化非常不确定,这是金刚是工具性能不稳定的原因之一1.3 大多数常用金属粉对金刚石表面在980℃以下均难于亲合,而大多数金刚石工具的烧结温度均低于980℃1.4 纯铁粉对金刚石表面的碳化作用在750℃就开始了,这种碳化的表面十分不利于胎体对金刚石的包锒,也会降低金刚石的强度1.5 Co 、Ni 中易混入铁粉，而铜粉中易混入廉价的Fe2O3, 锡粉中易混入铁粉,这些混入的成份往往难于及时发现,等到发现工具性能突变时,造成的损失已无法挽回了1.6 单元素粉烧结温度较高, 而较高的温度对金刚石强度的损失也较大1.7 成分太多：常规配方中通常不少于5种成份,各成份的交互作用比较复杂,当某一种成份产生变化时,工具的性能就会产生较大的变化,这种情形十分难于控制,这又是金刚石工具性能不稳定的一大原因.单一元素的合金粉的生产过程复杂,影响质量稳定的因素较多,其成品的性能难于稳定,如纯度从98%提高到99.9%,对大多数金属粉来说,大多数性能的差别会达到一个数量级以上，并且生产成本急剧上升.A. 胎体配方设计必须考虑其烧成品的以下性能指标：强度、硬度、耐磨性、韧性.B. 工具配方设计时还必须考虑金刚石的：品级、粒度、浓度.C. 工具的工作压力, 切割线速度, 沖洗冷却状况也是设计配方时必须考虑的因素.2. 预合金粉的优势佛刚预合金粉由添加了微量活化元素的纯合金粉和惰性金属粉末组成, 纯合金粉的烧结温度较低, 对金刚石的亲和性较好, 隋性金属粉末用来调节胎体的综合性能, 纯合金粉是专门为金刚石工具烧结制品研发的稳定不变的组分,通过二者的不同配比，使得佛刚预合金粉可以调配出适合各种类型、用途、各种性能特点的预合金胎体粉,它的具体的优势体现如下:2.1 性质稳定, 不易氧化,保质期达一年之久.2.2 它只有一个来源、成份始终如一,不会混入其它成份.2.3 它与金刚石表面在750℃即开始产生强力的亲和, 使胎体对金刚石产生良好的包锒,因此可以适当降低金刚石的浓度, 而不会降低寿命, 同时也提高了工具的锋利度.2.4 佛刚预合金粉即使在930℃下烧结也不会使金刚石表面碳化严重2.5 佛刚预合金粉在烧制相同硬度的胎体时,烧结温度比单元素混合粉胎体通常可低20-50℃, 十分有利于节省模具、电耗、提高生产效率2.6 佛刚合金粉有着广大的各类工具的持久用户, 用户的成功经验又促进了佛刚预合金粉的日趋完善、稳定和更有效的广泛应用2.7 成本：佛刚合金粉相对于同类效能的混合金属粉胎体的成本要低20-60%.2.8 成型性：由于添加了合金纤维，佛刚预合金粉的冷压坯强度特别的高2.9 抗冲击韧性：同样因添加了合金纤维，佛刚预合金粉的烧成胎体的抗冲击韧性特别好.3. 被加工材料的分类及意义根据佛刚的测试标准、和二十多年来的生产工艺经验以及客户使用结果的总结, 根据材料的硬度,强度, 塑性, 耐磨性、韧性的综合指标,我们把被加工材料分成以下10级；1 级; 碳素，新混凝土，红砖，玻璃纤维，轻质耐火材料，人造石，松软大理石，如汉白玉、雅士白2 级: 普通玻璃，莹石，多孔耐火材料，沉积岩，琉璃瓦，致密大理石，如莎安娜米黄，玫瑰红3 级: 钢化玻璃，沥青路，板岩，陶质制品，坚硬耐磨大理石，如黑白根，大花绿4 级: 粗晶浅色、胶结不致密的花岗石，玄武岩，砂岩，板岩，马路，如603、白麻5 级: 中晶深色、胶结致密的花岗石，多孔陶瓷，软玉，单晶硅，如635、岑溪红、将军红6 级: 细晶红色、坚硬致密的花岗岩，硬玉，玛瑙，蛇纹岩，多晶硅，如印度红、巴西红7 级：玻化砖，石英玻璃，微晶玻璃，玛瑙，石英石，钢筋混凝土，硅化木8 级: 锆石，黄玉，硅碳棒，致密型耐火材料，工程陶瓷，轴承，汽缸，高速钢9 级:刚玉，烧结碳化硅，微晶陶瓷，硬质合金，红宝石，蓝宝石，石榴石10 级: 微晶刚玉，烧结碳化硼，氮化硅，氮化硼分类的意义在于方便、有效、准确地设计出工具的配方, 而预合金粉则为配方设计提供了快捷的通道，佛刚预合金粉建立在反复的测试和长期的应用基础之上，因此具有非常现实的针对性.对降低工具成本, 提高工具寿命, 提高工具锋利度, 具有非常可靠的依据4. 佛刚预合金粉所适应的工具分类C. 切割类金刚石的工具C1. 圆锯片单锯刀头（6 00~%3000） C2. 组合式圆锯刀头（600-Φ1600C3. Φ300-Φ500 小锯片 C4. Φ105系列小锯片(♀80-Φ200)C5. 往复式锯条, 排锯刀头绳锯齿C6. 金刚石刮刀/滚筒C7. 干切系列工具 C8. 磨边抡M: 磨削类工具M1: 金刚石磨块（16#~3000#）M2: 平磨工具, 衍磨条、油石M3: 环形、碗形、杯形磨轮 M4: 干磨系列磨具M5: 树脂系列磨轮 M6: 水磨砂轮D: 钻进类工具D1: 地质钻头D2: 工程钻头,薄壁钻头D3: 小型打孔钻头D4: 干钻系列工具佛刚预合金粉在以上工具中均有直接或间接的成熟经验，如果客户能积极配合，通常只需2~3次的试用即能解决大多数问题5. 工具使用条件对预合金粉的要求5.1 压力: 工具的工作压力越高, 相应地佛刚预合金粉的强度要求也会越高,并且相应地硬度也越高,反之亦然.5.2 速度: 工具的切、磨线速度越高, 产生的冲击力和热量就越大,佛刚预合金粉有相应的强度、韧性的预合金粉来匹配, 此时硬而脆的胎体就不会产生好的结果, 必须要有强韧且红硬性好的胎体与之相适应.5.3 冷却状态: 冷却效果较好时工具胎体的耐热性、红硬性一般都能适应,，但在风冷、或冷却状态不佳时，对胎体的散热性和红硬性有更严格的要求, 尤其是在干切,干磨的状态下,工具的表面温度会达到600℃以上, 此时如果胎体的红硬性不佳, 散热性不好，工具很快就会失效，佛刚预合金粉充分考虑到了这些因素的变化,这也是佛刚预合金粉的优势之一.6.工具制造工艺对预合金粉的要求A: 烧结工艺: 从压制的角度来看, 金刚石工具的生产方式主要是：A1: 冷压成形——热压烧结A2: 冷压成形——无压烧结A3: 粉末松装——直接热压这三种不同的压制工艺对合金粉的性能特点要求有所不同，为确保工具的最佳优性价比, 合金粉必须要适应此不同的压制工艺.适用于A1 的预合金粉必须易于成型适用于A2 的预合金粉不仅要求易于成型，还必须烧结活性好, 液相含量高, 相互粘结性好适用于A3 的预合金粉只要求烧成品的综合性能满足要求即可B. 粉末冶金金刚石制品的烧制气氛通常有：B1. 石墨阻氧烧结B2. 氨分解N2+H2混合烧结 B3. 真空烧结B4. 纯N2保护烧结B5. 纯H2还原烧结不同的气氛下对预合金粉的高温氧化性能的要求也不同, 同时必须考虑到成本: 镍、钴、铬含量高的胎体的抗氧化性较好, 但成本偏高. 佛刚预合金粉粉末的抗氧化性能设计综合考虑了这些因素，同时具备抗氧化性能好和低成本的优点.C. 焊结温度: 常规的银焊片的焊接温度在630-780℃之间, 这对预合金粉的烧成品的软化温度是有一定的限制，即成品的软化温度,必须高于焊接温度, 否则刀头会变形性或能下降. 佛刚预合金粉充分考虑了这些情形, 希望广大客户在购置佛刚预合金粉时告知焊接温度.7. 金刚石性质对预合金粉选择的影响7.1 强度: 金刚的强度越高要求烧成预合金粉胎体的强度、硬度也相应地越高, 否则不能充分发挥高强金刚石的应有的效能. 并且, 要求胎体的红硬性也较高, 因为高品级金刚石的负荷通常较大，平均工作时间也较长, 单位时间产生的热量也较高, 因此必须有适当红硬性的胎体来适应.7.2粒度: 粒度较粗的金刚石其单位比表面积较小, 要求预合金粉对金刚石的包锒性能更好, 且强度和韧性要求也越高,否则就会造成金刚石的浪费. 反之亦然！金刚石工具配方设计的基本原理8.1 金刚石品级选择的主要依据8.2金刚石粒度选择的主要依据8.3 金刚石浓度选择的主要依据为了准确地分析工具的使用结果, 以下情况供参考影响工具寿命,锋利度的主要因素：a. 胎体的耐磨性, 硬度, 强度,韧性是否适应所加工的材料b. 金刚石的粒度, 浓度, 品级的选择是否与预合金粉及被加工材料的性质相适应c. 单位切割深度的大小d. 切割速度(切割冲击力的大小)e. 冲洗、冷却及排屑状态f. 加工的强度,硬度,耐磨性,韧性。
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金刚石工具中微量元素的性质及作用
1钴粉灰色不规则状粉末密度8.9
优点（1）钴的抗弯强度高，也可以提高铜基胎体和铁基胎体的抗弯强度。
（2）钴具有易磨损性，能大幅提高综合切割性能。
（3）钴对碳材料和骨架材料都具有较低的接触角和较大的附着功，与
金刚石有较大的亲和力。
（4）钴和钴基胎体的变形性小，可以提高切割磨削加工质量。
（5）还原钴粉的烧结性和成形性较好，适于激光焊接。
（6）钴具有易磨损性和小的变形性，纯钴和钴基工具更具有广谱性。
不足（1）价格昂贵。
（2）松比太小，必须制粒。
2 钨粉银灰色粉末密度19.3
优点（1）与铁、铜、钴、镍都有较好的相容性。
（2）钨在金刚石表面可以和金刚石发生碳化反应，条件并不苛刻，750
度以上就有碳化物生成。
（3）增加胎体耐磨性，减小变形性。
不足（1）烧结体的孔隙度大。
（2）要达到设计的密度必须加大能耗，即提高温度及压力。
3 锰粉银白色密度7.43
优点（1）有明显的脱氧作用，特别是与硅、铝同时存在时，脱氧能力急剧增强。
（2）与铜具有很好的相容性。
（3）高锰合金的耐磨性强，适于重负荷、冲击负荷下工作的工具。
不足（1）粉末氧化无法还原。
（2）高温时，使金刚石严重石墨化。
4 铬粉银白色密度7.19
优点（1）极少量的铬就可以大大改善铜对金刚石的润湿。
（2）提高胎体的抗弯强度。
（3）能提高结合剂和金刚石的粘结强度。
（4）由于铬的激活能较高，使钢铁有极好的消音作用，适于在锯片基体
中加入，大量加入可以降低变型性。
不足价格高。
5 钛粉银灰色不规则状粉末密度4.51
优点（1）降低接触角，改善胎体与金刚石的粘结强度。
（2）适量加入可以提高胎体的耐磨性。
不足（1）与氧亲和力大，粉末氧化无法用氢气还原。
（2）含量高时模具消耗大。
6 稀土元素（La Ce）
优点（1）降低胎体的耐磨性，有利于锋利度。
（2）提高胎体的抗弯强度。
（3）降低合金熔点。
（4）具有脱氧、脱硫、脱氮、脱氢的作用，并防止其偏析。
不足（1）易氧化，保存困难。
（2）使用时必须选择合适的载体，既防止氧化又方便加入。
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